JP6589083B1

JP6589083B1 - 異方粘着性把持による在庫取扱い

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Publication number: JP6589083B1
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Inventors: エス．ウエルマン，パリス
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Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2019-10-09
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Abstract

ロボット在庫ハンドラ（１００）は、持ち上げアセンブリ（１０６）と接続される２つ以上の把持エレメント（１１４、１１８）を含むことができる。把持エレメントは、異方粘着性表面（１２４、１２６）が在庫品目を粘着力で係合するように在庫品目と接触しているときに、外向きの横力を受けることができる。在庫システムは、粘着力を用いて在庫品目を持ち上げて移動させるために、記載されるロボット在庫ハンドラを使用することができる。【選択図】図１

Description

通信販売倉庫、サプライチェーン配送センター、空港手荷物システム、及び特別注文製造施設におけるもののような現代の在庫システムは、在庫品目の要求に応える上で大きな課題に直面している。在庫システムが成長するにつれて、梱包、保管、及びその他の在庫関連のタスクを同時に完了するという課題は些細なものではなくなる。多数の多様な在庫要求に応じるタスクを与えられる在庫システムにおいて、スペース、器材及び人的資源を含んで、システム資源の非効率的な利用は、結果としてスループットの低下、容認できないほど長い応答時間、未完了タスクの処理残の絶え間ない増大及び、一般に、不十分なシステム性能をもたらすことがあり得る。加えて、多くの在庫システムのサイズまたは能力を拡大または縮小するには、既存のインフラストラクチャ及び機材に大幅な変更を加える必要がある。結果として、容量または機能性に対する漸進的な変更のコストは極端に高価となる可能性があり、システムのスループットにおける変動に適応するためのシステムの能力を制限する。

在庫システムは、スペースを効率的に使用することにより、そして、在庫を持ち上げて配置するためのロボット手段を含む自動化を使用することによってスループットを向上させることができる。このような自動化における１つのこれまでの重大な欠点は、ロボット在庫ハンドラが不規則な形状、不規則な位置、または折り畳み可能な物体を操作する際に有する困難さであった。例えば、フォークリフトのような公知のロボットハンドラは、パレット上の物体を持ち上げて移動させることができるが、在庫フロア上に直接置かれている物体または他の物体上に直接積み重ねられている物体を操作することはできない。別の例として、横から物体を把持する公知のロボットハンドラは、把持されたときに変形する物体、または他の物体と密接に並んでいる物体を操作することができない。

本開示に従った多様な実施形態を、図面を参照して説明する。

実施形態に従った、異方粘着性把持エレメントを有する把持アセンブリを含む在庫ハンドラの第１の実施例の簡略図である。持ち上げ動作を実行している図１の在庫ハンドラの簡略図である。実施形態に従った、関節式ロボットアームと連動する異方粘着性把持エレメントを有する把持アセンブリを含む在庫ハンドラの第２の実施例の簡略図である。実施形態に従った、回転可能な基板に配置される異方粘着性把持エレメントを有する把持アセンブリを含む在庫ハンドラの第３の実施例の簡略図である。実施形態に従った、弾性安定化を用いた異方粘着性把持エレメントを有する把持アセンブリを含む在庫ハンドラの第４の実施例の簡略図である。実施形態に従った、機械的支持と連動する異方粘着性把持エレメントを有する把持アセンブリを含む在庫ハンドラの第５の実施例の簡略図である。持ち上げ動作を実行している図６の在庫ハンドラの簡略図である。不定形のパッケージを持ち上げている図１の在庫ハンドラを例示する図である。包装していない在庫品を持ち上げている図１の在庫ハンドラを例示する図である。在庫ホルダを係合している図１の在庫ハンドラを例示する図である。図１０の在庫ホルダを持ち上げている図１の在庫ハンドラを例示する図である。実施形態に従った、在庫システムの在庫ハンドラを制御するシステムの簡略図である。実施形態に従った、在庫を操作するために在庫ハンドラを利用している在庫システムの簡略図である。実施形態に従った、在庫品目またはコンテナを扱う例示的プロセスを示す図である。実施形態に従った、在庫品目またはコンテナを扱う別の例示的プロセスを示す図である。少なくとも１つの実施形態に従った、在庫システムの種々の特徴が実装されることができる環境を示す図である。

以下の説明では多様な実施形態が説明される。説明を目的として、実施形態の完全な理解を提供するために特定の構成及び詳細が示される。しかしながら、本実施形態が特定の詳細を伴うことなく実施され得ることも当業者に明らかとなるだろう。また、周知の特徴は、記述されている実施形態を不明瞭にしないために省略または簡略化し得る。

現代の在庫システムは多種多様な在庫品目を取り扱うので、多くの異なる種類のコンテナ及び包装していない品目を扱うことができる自動取扱いシステムが望ましい。従来の把持装置はコンテナまたは包装していない品目が離れているかまたは、パレット上もしくは、専門コンテナに置かれていることが一般に必要であり、それにより、把持デバイスまたは持ち上げ装置はコンテナまたは品目周辺に、または、それの下に配置することができる。しかしながら、中間保管中に在庫品目の高い梱包密度を成し遂げるためには、２つ以上の側面にアクセスする必要無しにコンテナまたは品目を拾い上げることができると有用であり、なぜなら、そうすればコンテナまたは品目はほとんどまたはまったくスペースが無くても詰め込むことができるからである。この問題に対する１つの従来のソリューションは、真空グリッパの使用である。しかしながら、真空グリッパは、多孔質材料、吸盤を適用するのに十分な大きさの平坦なスポットがない幾何学的形状、または変形や圧壊が容易な材料などの様々な場合に対して機能しない。

繊維の薄膜として知られる特定の表面微細構造が開発されており、それは、ひずみの下で粘着性を示すことができる。粘着性は異方的に示され、すなわち、膜と物体間の接線方向または剪断力の発揮は結果として物体への膜の粘着になることがあり得るが、剪断力の解放は粘着力を解放する。繊維の薄膜の例は、以下の参照文献に記載されている：「ＡｄｈｅｓｉｖｅＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＭｅｔｈｏｄｏｆｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇＳａｍｅ」と題する米国特許第６,８７２,４３９号、Ｅｓｔｒａｄａｅｔ．ｅｌ．，Ｆｒｅｅ−ＦｌｙｅｒＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｏｆＳｐｉｎｎｉｎｇＯｂｊｅｃｔｓｗｉｔｈＧｅｃｋｏ−ＩｎｓｐｉｒｅｄＡｄｈｅｓｉｖｅｓ，ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＩＣＲＡ２０１６、及び、Ｈａｗｋｅｓｅｔ．ａｌ．，ＧｒａｓｐｉｎｇｗｉｔｈｏｕｔＳｑｕｅｅｚｉｎｇ：ＳｈｅａｒＡｄｈｅｓｉｏｎＧｒｉｐｐｅｒｗｉｔｈＦｉｂｒｉｌｌａｒＴｈｉｎＦｉｌｍ，ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＩＣＲＡ２０１５。上述した参照文献は、本明細書において参照により援用したものとする。上記参照した刊行物に記載されている実験において、凸形状周辺で部分的にその周辺を包む粘着膜によって、軽量凸形状のものをつかんで捕えることが記載されている。

本明細書における実施形態は、異方粘着性把持エレメントを用いて在庫ハンドラを使用する在庫システムに関する。在庫システムは、在庫を在庫ホルダ及び在庫コンテナに配置されるようにし、あるいは、袋に入れられた在庫及び包装していない在庫として有する在庫施設を含むことができる。ロボットハンドラは、上述したタイプの在庫の一部もしくは全部を持ち上げて、移動させるように操作可能である。ロボットハンドラに取付けられたグリッパアセンブリは、粘着性エレメントが横ひずみを受けているときに粘着力を発揮し、粘着性エレメントが横ひずみを受けていないときには粘着力を発揮しない、異方粘着性エレメントを含む。在庫管理システムは、指定された在庫をある位置から別の位置まで移動することなどの在庫管理タスクを自律的に、または半自律的に実行するための、１つ以上のロボットハンドラを使用することができる。

図１は、実施形態に従った、異方粘着性把持エレメント１１４、１１８を含む在庫ハンドラ１００の第１の実施例の簡略図である。在庫ハンドラ１００は、在庫施設のフロア１０２上の在庫品目１０４に関連して示される。在庫ハンドラ１００は、在庫ハンドラを持ち上げて移動させるためのオーバーヘッドユニット、ロボットアーム、クレーンまたは他の適切な手段を接続することができる持ち上げアセンブリ１０６を含む。リニアアクチュエータまたは他の適切な機械アクチュエータを含むことができるアクチュエータ１２０は、持ち上げアセンブリ１０６と把持エレメント１１４、１１８を接続するリンク機構１０８、１１０に接続される。把持エレメント１１４、１１８は、機械部品１１２、１１６によって、リンク機構１０８、１１０に接続される。

把持エレメント１１４及び１１８は異方粘着性表面１２４、１２６を含むことができ、それは表面が剪断状態にあるときに表面と相互作用する毛状物を形成している微細超小型構造を含む。異方粘着性表面は、米国特許第６,８７２,４３９号に記載されている粘着膜に類似の方法で造ることができる。微細超小型構造は、シリコーンゴムまたは他の成形可能なポリマーで成形することができるか、または金属及び炭素を含む他の適切な材料で形成することができる。一般に異方粘着性表面は、約１Ｎ／ｃｍ^２しかないわずかな剪断応力を受けると、1平方センチメートルにつき最高５０Ｎの粘着力を生み出すことができる。好ましくは、本明細書において記載されている異方的把持エレメントの実施形態は、１〜５０Ｎ／ｃｍ^２の剪断負荷に応答して、５Ｎ／ｃｍ^２〜５０Ｎ／ｃｍ^２の粘着力を生み出すことができる。

把持エレメント１１４、１１８は粘着性表面１２４、１２６と機械部品１１２、１１６の間で変形可能であり得て、それにより粘着性表面１２４、１２６は接触面の形状をより容易に取ることができる。把持エレメント１１４、１１８は機械部品１１２、１１６によって着脱自在に取り付けることもできて、そのため、粘着性表面１２４、１２６がすり減るか、損傷を受けるか、または汚染される場合、把持エレメント１１４、１１８は容易に交換することができる。把持エレメント１１４、１１８は、ボルトまたはピンなどの機械コネクタを含むいかなる適切な着脱可能なコネクタによっても、機械部品１１２に取り付けることができ、あるいは、例えば、リベット、接着剤または同様のものによって永久的に接続することができる。

動作において、在庫ハンドラ１００は下げられて、接触面１２８、１３０で在庫品目１０４に接触する。接触面１２８、１３０は、品目の同じ側にあることができて、互いとほぼ平行して配向することができ、または、凹面のように互いに傾けることができる。在庫ハンドラ１００が在庫品目１０４を持ち上げる前に、リンク機構が互いに対して移動することができるように、リンク機構１０８、１１０との重なり１２２があってもよい。在庫ハンドラ１００はわずかな垂直力１３２で在庫品目１０４に押圧されることができ、それは粘着性表面１２４、１２６を在庫品目と接触させるのに十分であることが必要なだけである。

図２は、図１の在庫ハンドラ１００がどのように在庫品目１０４を係合するかについてより詳細に示している簡略図である。例えば、作動中に、在庫ハンドラ１００は、把持エレメント１１４、１１８を横方向の分離力１３４の影響下に置く。分離力１３４は、例えばアクチュエータ１２０によって外向きの力１３６にリンク機構１０８、１１０を切り離させることによって達成することができる。リンク機構の重なり１２２の変化及び把持エレメント１１４の変形は、力の指向性を明らかにするために、誇張された形で示される。

分離力１３５は、粘着性表面１２４、１２６を在庫品目１０４の接触面１２８、１３０に粘着させる。在庫品目のいかなる表面も、それが粘着性表面１２４、１２６に接触するのに十分平坦であれば、接触パッチとして使うことができる。粘着力１４０、１４２と連動する分離力１３５によって、把持エレメント１１４、１１８が表面張力１３８を在庫品目に伝達する。圧迫よりもむしろ張力を引き起こすことによって、在庫ハンドラ１００は、さもなければロボット処理に不適当であり得た品目を持ち上げることが可能である。特に、圧迫または締めつけよりもむしろ張力で品目の表面を保持することによって、在庫ホルダ１００は、包装していない品目または張りのないパッケージに入れられた品目を容易に保持することができる。圧迫または締めつけによって作動するグリッパは、包装していない品目または張りのないパッケージに入れられた品目を確実につかむことができないことがあり、その理由は、このようなグリッパが品目またはパッケージを係合するときに品目またはパッケージの包装していない素材がグリッパとともに内部へ移動するだけだからである。張力で作動するときに、グリッパは代わりに包装していない品目またはパッケージに横方向の引張力を生成することができ、それは異方性粘着物を係合するのに十分である。

横方向の張力によって張りのない品目またはパッケージを把持する方法は、このような品目を把持する従来技術と比較して直観に反している。例えば人間の場合なら、包装していない品目またはパッケージは、品目またはパッケージの一部を指でつかんで挟むことによって把持できるであろう。このように挟むことは、時には品目またはパッケージに損傷を引き起こすことがあり得て、そして固定されていない可能性がある。ロボット把持装置は特に、ロボット把持装置が圧力を動的に検出して調整するその能力に関して制限されるので、把持された品目を傷つけるかまたは不適切に解放することになりがちである。反対に、横方向の張力による把持のモードは、人の指先を品目またはパッケージの表面に置いて、それから、指先を広げて品目またはパッケージの表面の張力がきつくなるまでそれを広げることに類似している。横方向の張力によるこの把持のモードは、把持エレメントの異方粘着性表面が粘着するための適切な接触面を張りのない品目またはパッケージ面上に一貫して提供する傾向がある。

さらに、粘着力１４０の大きさは、横方向の分離力１３４の量から実質的に切り離すことができ、そのため粘着力を発生させるのには比較的小さい横方向の分離力で十分である。横方向の分離力１３４がゼロから所定の閾値に増えると、把持エレメント１１４によって発揮することができる粘着力１４０の量はゼロからわずかな値に増える。横方向の分離力１３４が閾値以上で維持されるならば、粘着力１４０の大きさは実質的に一定である。むしろ、粘着力１４０の大きさは、粘着性表面１２４、１２６と接触面１２８、１３０の間の接触の表面積に大部分依存している。在庫ハンドラ１００によって発生することができる吊上力１４４は、粘着性表面１２４、１２６と在庫品目１０４の間の接触面積を増加させることによって増加することができる。

２つの把持エレメント１１４、１１８を示しているが、任意の適当な数の把持エレメントを設けることができることが理解されよう。一般に、在庫品目が複数の領域からバランスの取れた方法で持ち上げられるように、把持エレメントは、対向するかまたは対称形の、把持エレメントの対またはグループを含む。把持エレメントは分かれて互いから離れて移動するように構成される一方で、それらが必ずしも直接互いから離れて移動する必要があるというわけではない。例えば、３つの把持エレメントを使用することができて、そこで、各把持エレメントは中央域から離れて、そして、３つの把持エレメントから離れた角度で移動するように調整される。３つの把持エレメントまたは他の任意の奇数の数の把持エレメントを使う場合、把持エレメントは回転対称の形に置くことができる。

図３は、実施形態に従って、関節式ロボットアーム２３８と連動する異方粘着性把持エレメント２２６、２３０を含む在庫ハンドラ２００の第２の実施例の簡略図である。在庫ハンドラ２００は、施設のフロア２０２上の別の在庫品目２０４に関連して示される。在庫ハンドラ２００は、在庫品目を持ち上げて移動させるためにロボットアーム２３８を接続した持ち上げアセンブリ２０６を含む。関節式ロボットアーム２３８は、関節式ロボットアームをサポートする基本ユニット２５０と接続することができて、自動または半自動の在庫管理システム（図１２〜１３を参照）に接続することができる。

図１の在庫ハンドラ１００について述べたように、在庫ハンドラ２００は、把持エレメント２２６、２３０上に横方向の分離力２４４を発揮することができる。把持エレメント２２６、２３０は、異方粘着性表面２３４、２３６を介して、在庫品目２０４の接触面１３４、２３６と接触していることが示される。剪断状態にある間、粘着性表面２３４、２３６は把持エレメント２２６、２３０と在庫品目２０４の間に強い粘着力２４６、２４８を提供する。

横方向の分離力２４４は、例えばリンク機構と持ち上げアセンブリ２０６間の回転接続２１４、２１６で発揮される回転力２４０、２４２によって、リンク機構２１０、２１２が離れているようにされることによって発生させることができる。例えば、回転接続２１４、２１６は、回転アクチュエータを含むことができる。適切な回転アクチュエータは、一貫した程度の力を係合するためのいかなる適切なアクチュエータも含むことができ、インピーダンスコントローラまたは類似のデバイスを含むことができる。

リンク機構２１０、２１２は、把持エレメントに取り付ける機械部品２１８、２２２によって、把持エレメント２２６、２３０と接続することができる。いくつかの場合では、機械部品２１８、２２２は、在庫品目２０４と関連してリンク機構２１０、２１２の回転のバランスをとることができる第２の回転接続２２０、２２４を含むことができ、粘着性表面３２４、３２６は接触面２３４、２３６から剥離するのが防止される。いくつかの場合では、把持エレメント２２６、２３０は、在庫品目が例えばバッグなどの柔らかいか柔軟な在庫品目であるときに、在庫品目の堅くない表面と完全に接触したままであるように互いから離れて回転するのを可能とすることができる。

図４は、実施形態に従った、回転可能な基板３１０、３１２に配置される異方粘着性把持エレメント３１８、３３２を有する把持アセンブリを含む在庫ハンドラ３００の第３の実施例の簡略図である。在庫ハンドラ３００は、在庫ハンドラを持ち上げて及び／または平行移動するためのいかなる適当な手段も接続することができる持ち上げアセンブリ３０６を含む。リンク機構３０８は、持ち上げアセンブリ３０６及び把持エレメント３１８、３３２と接続される。いくつかの場合では、リンク機構３０８は堅くてもよい。いくつかの他の場合では、リンク機構３０８は可撓性でもよい。

リンク機構３０８は２つの間隔を置いた回転可能な基板３１０、３１２で終わり、それは基板を回転させて、付随して把持エレメント３１８、３２２を回転させるように構成される２つ以上の回転アクチュエータ３１４、３１６によってリンク機構と接続されることができる。把持エレメント３１８、３２２はその上に異方粘着性表面３２０、３２４を備えており、それは回転可能な基板３１０、３１２から外へ向かって在庫品目３０４に接触して配置される。把持エレメント３１８、３２２は、変形可能材料を含むことができ、把持エレメントが在庫品目３０４と接触している間変形することができて、粘着性表面３２０、３２４と在庫品目３０４の接触面３２６、３２８の間の接触面積の量を増加させることができる。

動作において、在庫ハンドラ３００は、粘着性表面３２０、３２４が在庫品目３０４の接触面３２６、３２８に接触するように下降させて在庫エレメント３０４と接触状態にすることができる。接触のためにはわずかな垂直力しか必要とされず、粘着性表面３２０、３２４を接触面３２６、３２８に係合するのに十分である。回転アクチュエータ３１４、３１６は把持エレメント３１８、３２２を互いから離れて回転させることができ、すなわち接触面３２６、３２８で横方向の分離力３３０を発生させる。このように剪断状態に置かれると、粘着性表面３２０、３２４は在庫品目３０４の重量を支持することができる粘着力３３２、３３４を発生させる。

図５は、異方粘着性把持エレメント４１６、４２２を有する把持アセンブリを含んでおり弾性安定化を使用している、在庫ハンドラ４００の第４の実施例の簡略図である。在庫ハンドラ４００は、施設のフロア４０２上の別の在庫品目４０４に関連して示される。在庫ハンドラ４００は、在庫ハンドラを持ち上げて及び／または平行移動するためのいかなる適当な手段も接続することができる持ち上げアセンブリ４０６を含む。リンク機構４１０、４１２は、互いに、そして、持ち上げアセンブリ４０６と、旋回軸点４０８で回転可能に接続される。旋回軸点は、互いから離れてリンク機構４１０、４１２を回転させるように操作可能な回転アクチュエータを含むことができる。

リンク機構４１０、４１２は、外力に応答してリンク機構にいくらかの受動的な柔軟性を提供するための弾性安定器４３０、４３２にそれぞれ接続することができる。例えば、作動中に、リンク機構４１０、４１２は横方向の分離力４３４によって弾性安定器４３０、４３２で切り離すことができる。弾性安定器４３０、４３２の横方向の分離力４３４は、把持エレメント４１６、４２２で、分離力４３６、４３８に変換される。弾性安定器４３０、４３２は横方向の分離力４３４の下で圧縮することができ、それにより取り付け点４２６、４２８が把持エレメント４１６、４２２より大きな距離で分離される。弾性安定器４３０、４３２は、把持エレメント４１６、４２２の間の変位の小さい変化を、把持エレメントでの分離力４３６、４３８が変位の前記小さい変化に応答して急に低下することができないようにして、吸収することができる。

動作において、分離力４３６、４３８は、把持エレメント４１６、４２２の粘着性表面４１８、４２４と在庫品目４０４の接触面４４８、４５０の間の剪断４４０、４４２を誘起するように作用する。剪断４４０、４４２によって、粘着性表面４１８、４２４が在庫品目４０４を持ち上げるのに十分な粘着力４４４、４１６で在庫品目４０４の接触面４４８、４５０を係合する。

図６及び７は、機械的支持５１０と連動する異方粘着性把持エレメント５１４を有する把持アセンブリを含む在庫ハンドラ５００の第５の実施例を例示する。上記の実施形態においては、在庫ハンドラは、異方粘着性表面を有している２つ以上の把持エレメントで上面から在庫品目に接触することによって上から在庫品目を係合するように操作可能だった。図６及び７に示される在庫ハンドラ５００では、把持エレメント５１４は、在庫品目５０４の側部５１８を係合するように構成される。在庫ハンドラ５００は、例えばコンテナ、輸送トラック等の、上からのはっきりしたアクセスなしで格納される在庫システムの物品を把持するかまたは置くことに特に役立ち得る。

在庫ハンドラ５００は、持ち上げアセンブリ５０６及び連結されており把持エレメント５１４を機械的支持５１０から切り離す垂直エレメント５０８を含む。機械的支持５１０は、機械的支持５１０が負荷のかかっているときに少なくともわずかにずれるように、スライドまたは弾性コネクタ５１２によって垂直エレメント５０８に接続することができる。

動作において、在庫ハンドラ５００は、機械的支持５１０が在庫品目とフロア５０２の間に在庫品目を支持して係合するように、在庫品目５０４の側部５１８に対して押圧されることができる。把持エレメント５１４が在庫品目５０４に接触すると、異方粘着性表面５１６は在庫品目の側部５１８に接触する。図７に示すように、在庫ハンドラ５００が持ち上げられると、機械的支持５１０は把持エレメント５１４が剪断状態に置かれることができる小距離５２０だけ移動させることができ、それにより粘着性表面５１８が在庫品目５０４上に粘着力５２２を発生させる。機械的支持５１０は在庫品目５０４を持ち上げるのに十分な吊上力５２６を提供することができる一方で、把持エレメント５１４は在庫品目を確実に保持する粘着力５２２を提供する。

在庫ハンドラの種々な実施形態が、図１〜７に関して上で記載されてきた。各実施例の特徴は、本発明の趣旨から逸脱することなく、代替の在庫ハンドラでは組み合わせることができるかまたは省略することができる。したがって、上述のような異方粘着性表面を使用している把持エレメントは、上記で参照した例示的な構成のいずれも、または例示的な構成のいかなる組合せも用いて使用することができる。異方粘着性把持エレメントは、粘着性表面に発生する剪断力の量にかかわりなく、十分な剪断状態に置かれるときに、一貫した粘着力を一般に生じる。したがって、非常に強い粘着力は、わずかな剪断によって、そして、粘着力によって保持されている在庫品目への損傷の危険を冒さずに発生させることができる。異方粘着性把持エレメントは剪断が所定レベル未満に減少すると完全に解放されるので、包装していない在庫品目及び柔軟なコンテナまたは袋の中の在庫品目は、品目またはコンテナへの損傷の危険なしに、把持することができる。さらに、把持エレメントが圧迫よりもむしろ張力を在庫品目に与えることによって剪断を生じることができるので、在庫ハンドラは品目またはパッケージをつまむかまたは折りたたむこと無く、包装していないか不定形の品目及びパッケージを把持することができる。

例えば、図８は、実施形態に従って、在庫システム６００の不定形のパッケージ６０４を持ち上げている図１の在庫ハンドラ１００を例示する。不定形のパッケージ６０４は、枕、種または土壌の袋または類似の物品などの、いかなる不定形であるかつぶれやすい袋に入れられた品目も意味することができる。在庫ハンドラ１００が把持エレメント１１４、１１８の間に分離力１３４を発生させると、粘着性表面１２４、１２６は在庫品目６０４の接触面６０６、６０８を横に引っ張る。これに応じて、在庫品目の接触面６０６、６０８で剪断力６１０、６１２を引き起こす張力が、在庫品目６０４において発生する。剪断力６１０、６１２は、在庫品目６０４を保持するのに十分な把持エレメント１１４、１１８と接触面６０６、６０８の間の粘着を生じさせ、そして在庫品目を持ち上げるのに十分な吊上力６４４が生じさせるのに十分である。

図９は、実施形態に従って、在庫システム７００の包装していない在庫品７０４を持ち上げている図１の在庫ハンドラ１００を例示する。包装していない在庫品７０４は、いかなる包装していない堅いかまたは、堅くない衣服（例えば示すようなスカーフ）などの物体も意味することができる。在庫ハンドラ１００が把持エレメント１１４、１１８の間に分離力１３４を発生させると、粘着性表面１２４、１２６は在庫品目７０４の接触面７０８、７１０を横に引っ張る。これに応じて、張力は、接触面７０８、７１０の間の領域７０６で在庫品目７０４に発生する。

図１０〜１１は、実施形態に従って、在庫システム８００の在庫ホルダ８０４を係合している図１の在庫ハンドラ１００を例示する。在庫ホルダ８０４は、施設のフロア８０２に位置していることができ、好ましくは、在庫ホルダの重量を支持するのに十分である接触面８２８、８３０を有する。動作において、在庫ハンドラ１００は、把持エレメント１１４、１１８の粘着性表面１２４、１２６が接触領域に完全に接触するように下降させて接触領域８２８、８３０と接触状態にすることができる。図１１に示すように、把持エレメント１１４、１１８を切り離す分離力１３４は、把持エレメントの異方粘着性表面１２４、１２６と在庫ホルダ８０４の接触表面８２８、８３０の間に剪断を発生させる。剪断によって、粘着性表面１２４、１２６が、表面の間の接触の表面積に関連していて分離力１３４の程度から実質的に切り離される粘着力１４０、１４２により接触面８２８、８３０に粘着する。粘着力１４０、１４２は、在庫ホルダ８０４を持ち上げるのに十分であり、完全に可逆である。

図１２は、実施形態に従った、在庫システムの在庫ハンドラを制御するシステム１２００の簡略図である。例えば、システム１２００は、在庫情報を格納しそして在庫の配置を制御するための在庫マネージャ１２０２、在庫ハンドラを制御して在庫を取り出して移動させるための在庫ハンドラコントローラ１２０４及びシステムのコンポーネントの間の通信を容易にするネットワーク１２０６を含むことができる。

在庫マネージャ１２０２は、在庫データを維持して、在庫品目を取り出すかまたは移動させる要求に応じるための、そして、種々のモジュールを維持するための、プロセッサ１２１０及びメモリ１２１２を含むことができる。例えば、ユーザ入出力（Ｉ／Ｏ）モジュールは、在庫施設の在庫品目を取り出すか、収容するかまたは移動するための、そして、ユーザに表示を提供するための、ユーザからの命令を受け取るのを容易にすることができる。通信モジュール１２１６は、センサ、外部ネットワーク、入出力装置及び１つ以上の在庫ハンドラコントローラに対する命令を伝達し、それからの情報を受信するのを容易にすることができる。在庫ルーティングモジュール１２１８は、１つ以上の在庫ハンドラコントローラ、例えば在庫ハンドラコントローラ１２０４に、在庫品目を取り出させて移動させるように操作可能であり得る。

在庫ハンドラコントローラ１２０４は、以下のモジュールの一部もしくは全部を維持するためのコントローラプロセッサ１２２０及びコントローラメモリ１２２２を含むこともできる。接触検出モジュール１２２４は、検知データ及び／または記憶データと連動して、在庫ハンドラの把持エレメントによる係合に適した在庫品目の接触面の位置を決定することができる。剪断制御モジュール１２２６は、在庫ハンドラのアクチュエータの力覚センサ及び／またはインピーダンスコントローラと連動して、粘着力を生成するために把持エレメントにおいて十分な剪断力を発生させるために、前記アクチュエータを制御することができる。移動制御モジュール１２２８は、在庫ハンドラの、例えば在庫品目を把持すべき位置に在庫ハンドラを移動するためのロボット移動を制御するように、または第１の位置から第２の位置まで把持された品目を有する在庫ハンドラを移動するように、操作可能であり得る。センサモジュール１２３０はデータを在庫ハンドラコントローラに、及び／または在庫マネージャに提供する１つ以上のセンサを制御するように操作可能であり、このデータとは、例えば、在庫ハンドラに対する在庫品目の位置に関する視覚データ、在庫品目上の接触面の適合性を評価するための在庫品目の表面特徴に関する視覚データ、在庫ハンドラの把持エレメントの間に発生する分離力に関する力のデータ、在庫品目上の在庫ハンドラによって、または、在庫ハンドラに粘着する吊り下がっている在庫品目によって発揮される垂直力に関する力のデータ、または他の検知データである。接触検出モジュール１２２４及び／または在庫マネージャ１２０２は、在庫品目の３次元モデルを生成するための、そして、把持エレメントのための接触面として使用する在庫品目の２つ以上の十分に平坦な領域を識別するために３次元モデルを使用するための、センサモジュール１２３０によって取得される視覚データを使用するように構成することができる。このような３次元モデルを組み立てるための視覚データを処理するのに適切な方法及びシステムは、例えば、ＲｉｃｏＪｏｎｓｃｈｋｏｗｓｋｉｅｔａｌ．，”ＰｒｏｂａｂｌｉｓｔｉｃＭｕｌｔｉ−ＣｌａｓｓＳｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＡｍａｚｏｎＰｉｃｋｉｎｇＣｈａｌｌｅｎｇｅ，”ＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔＲＢＯ−２０１６−０１，ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＴｅｃｈｎｉｓｃｈｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔaｔＢｅｒｌｉｎ，２０１６に開示されており、それは、本願明細書に援用したものとする。

図１３は、実施形態に従った、在庫を操作するために在庫ハンドラ１３０４、１３０８を利用している在庫システム１３００の簡略図である。システム１３００は、施設１３０２の位置の間で在庫品目、例えば品目１３１６、１３１８、１３２２を移動するように操作可能である。例えば、在庫マネージャ１３２８の制御の下で、第１の在庫ハンドラ１３０４は、在庫品目１３１６を取り出すために制御することができる。第１の在庫ハンドラ１３０４と関連したセンサモジュール１３２４は、在庫コントローラ１３２８と連動して、在庫品目１３１６の位置を検出してその接触面を位置特定することができる。第１の在庫ハンドラ１３０４は、在庫品目に粘着することができて、ロボットアーム、ケーブル及びクレーン、ドローンまたは相当する手段などのいかなる適切な垂直作動アセンブリ１３０６によって持ち上げることができる。前記垂直作動アセンブリ１３０６は、例えば、ロボットアーム、クレーン、トラック搭載式のロボットユニット、ドローンまたは相当する手段などの水平移動アセンブリ１３１４に、移動可能に接続することもできる。したがって、第１の在庫ハンドラ１３０３は、在庫品目１３１６をそれが隣接する在庫品目１３１８をクリアするまで上方へ直接持ち上げ、そして、水平に在庫品目１３１６を移動させるように操作可能とすることができる。

第２の在庫ハンドラ１３０８は示され、それはまた垂直移動アセンブリ１３１０によって水平移動アセンブリ１３１４に接続することができる。在庫マネージャ１３２８の制御の下で、第２の在庫ハンドラ１３０８は、行き先１３１２に向かって水平及び垂直に在庫品目１３２２を移動させるように操作可能である。第２の在庫ハンドラ１３０８は、行き先１３１２に在庫品目１３２２を降ろすことができ、そして、待機位置に戻るかまたは在庫マネージャ１３２８によって別の在庫品目を取り出すようにディスパッチされる前に、完全に在庫品目を解放することができる。第２のセンサモジュール１３２４は、在庫品目１３２２と第２の在庫ハンドラ１３０８の間で発揮される垂直力及び第２の在庫ハンドラ１３０８のすぐ近くの環境などの、視覚データ及び／または力のデータを収集するように操作可能であり得る。垂直力に関するデータは、例えば、第２の在庫ハンドラ１３０８から在庫品目を解放することが安全なように在庫品目１３２２が行き先１３１２にいつ完全に配置されたかを判定するために用いることができる。

図１４は、実施形態に従った、在庫品目またはコンテナを扱う第１の例示的方法１４００を示す。プロセス１４００に示されるステップは、例えば図１２及び１３に示されるシステム１２００及び１３００に示すように、在庫システムの１つ以上の在庫ハンドラを制御するためのシステムに従って実装することができる。いくつかの実施形態では、在庫品目または在庫品目を含んでいるコンテナを移動させる命令を受信することができる（動作１４０２）。命令に応答して、少なくとも２つの接触面を含む接触領域は、例えば視覚の検知によって、または、コンテナに対する接触面位置を示す記憶データによって、コンテナ上に位置特定することができる（動作１４０４）。把持エレメントを有する在庫ハンドラは在庫品目またはコンテナに関して把持位置に展開することができて（動作１４０６）、把持エレメントは在庫品目またはコンテナの接触領域と接触状態にすることができる（動作１４０８）。次に、在庫ハンドラは在庫品目と接触する把持エレメントの間に横方向の分離力を発揮することができ、在庫品目に接触する把持エレメントの異方粘着性表面で剪断を生じて、それにより粘着性表面と粘着力を生じた在庫品目の間に粘着効果が生じる（動作１４１０）。それから、在庫ハンドラは、例えば在庫品目またはコンテナが保持される間は把持エレメントの間の実質的に一貫した横方向の分離力を維持することによって、界面に剪断を維持している間に粘着力を用いて在庫品目またはコンテナを持ち上げることができる（動作１４１２）。保持された在庫品目またはコンテナは、受信した命令に従って、保持されている間に持ち上げられて、例えば、収容された位置から処理位置へ、取り入れ位置から収容された位置へ、または、在庫施設の他のいかなる処理位置間でも、行き先に移動することができる（動作１４１４）。保持された在庫品目またはコンテナは、把持エレメントの間の横方向の分離力を解放することによって、行き先で在庫ハンドラによって完全に解放されることができる（動作１４１６）。

図１５は、実施形態に従った、在庫品目またはコンテナを扱う第２の例示的方法１５００を示す。プロセス１５００に示されるステップは、例えば図１２及び１３に示されるシステム１２００及び１３００に示すように、在庫システムの１つ以上の在庫ハンドラを制御するためのシステムに従って実装することができる。いくつかの実施形態では、在庫品目または在庫品目を含んでいるコンテナを移動させる命令を受信することができる（動作１５０２）。命令に応答して、在庫ハンドラの把持エレメントに関する過去の使用情報、例えば以前の修理もしくは交換の時刻か日付以降に把持エレメントによって行われた持ち上げ動作の回数、または、把持エレメントの性能に関するあらゆる記録された例外または警告を取り出すことができる（動作１５０４）。過去の使用情報が所定の閾値を超えるパラメータを含む場合（動作１５０６）、システムは、把持エレメントが交換されなければならないかまたは修理されなければならないことを示す警告を生成することができる（動作１５０８）。このようなパラメータの例は、以前の持ち上げ失敗、過剰な数の持ち上げイベント、交換以降の過剰な時間または所定の重量を上回る過剰な数の持ち上げイベントを含むが、これらに限定されるものではない。閾値を超えていない場合、在庫ハンドラは在庫ハンドラの把持エレメントにより在庫品目またはコンテナに接触することによって在庫品目を把持し続けることができる（動作１５１０）。在庫ハンドラは、把持エレメントの異方粘着性表面によって接触した在庫品目またはコンテナの表面上に横方向の分離力を加えることによって、上記の通りに在庫品目を係合して保持することができる（動作１５１２）。システムはその後、横方向に加えられる力をモニタすることができる（動作１５１４）。横方向に加えられる力は、把持エレメントが品目またはコンテナに粘着していると把持エレメントの所定の移動に対して実質的に整合したままであり、負荷のへたりまたは変形による変化を軽微なものにする。横方向に加えられる力が所定の閾値よりも低下する場合（動作１５１６）、システムは把持動作が失敗したことを示す警告を生成することができる（動作１５１８）。品目またはコンテナが持ち上げられると、垂直力が品目またはコンテナによって在庫ハンドラに発揮される。在庫ハンドラと在庫品目またはコンテナの間に発揮されるこの垂直力は、在庫ハンドラが在庫品目またはコンテナを係合して持ち上げるにつれて、モニタすることができる（動作１５２０）。システムは、あらゆるポイントで、垂直力が所定の閾値よりも低下するかどうかを判定することができ、それは在庫ハンドラによる在庫品目もしくはコンテナの保持の失敗を表してもよく、または、在庫品目が物体と衝突した可能性があることの表示でもよい（動作１５２２）。所定の閾値は特定の在庫品目またはコンテナの重量に基づくことができ、それは記憶された値でもよく、または持ち上げの初期の時間に判定されてもよい。垂直力が所定の閾値よりも低下する場合、システムは失敗した持ち上げ動作または持ち上げ動作の例外を示す警告を生成することができる（動作１５２４）。そうでない場合は、システムは、受信した命令に従って在庫品目またはコンテナを移動させ続けることができる（動作１５２６）。

図１６は、様々な実施形態に従った、態様を実装するための例示的な環境１６００を示す。理解されるように、ウェブベースの環境が説明の目的のために使用されるが、様々な実施形態を実装するために異なる環境が必要に応じて使用され得る。環境は、適切なネットワーク１６０４を通じて要求、メッセージ、または情報を送信及び受信し、デバイスのユーザに情報を再度伝達するように動作可能ないずれかの適切なデバイスを含むことができる、電子クライアントデバイス１６０２を含む。このようなクライアントデバイスの例には、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ハンドヘルドメッセージングデバイス、ラップトップコンピュータ、セットトップボックス、パーソナルデータアシスタント、電子ブックリーダ及びその他が含まれる。ネットワークは、イントラネット、インターネット、セルラーネットワーク、ローカルエリアネットワーク、もしくは任意の他のかかるネットワーク、またはそれらの組み合わせを含む、任意の適切なネットワークを含み得る。このようなシステムのために使用される構成要素は、選択されるネットワーク及び／または環境のタイプに少なくとも部分的に依存することがある。そのようなネットワークを介して通信するためのプロトコル及び構成要素は公知であり、本明細書で詳細に議論されない。ネットワーク上の通信は、有線接続または無線接続及びそれらの組み合わせによって可能にされることがある。この例では、環境は要求を受信し、要求に応えてコンテンツを提供するためのウェブサーバ１６０６を含むため、ネットワークはインターネットを含む。ただし、他のネットワークの場合、当業者に明白であるように、同様の目的を果たす代替のデバイスが使用できるだろう。

例示的な環境は、少なくとも１つのアプリケーションサーバ１６０８及びデータストア１６１０を含む。いくつかのアプリケーションサーバ、レイヤー、または、チェーン接続もしくは別様で構成され得、適切なデータストアからデータを得る等のタスクを実行するために対話し得る、他の要素、プロセス、もしくは構成要素があり得るということが理解されるべきである。本明細書で使用されるように、用語「データストア」は、データを格納する、データにアクセスする及びデータを取り出すことができる任意のデバイスまたはデバイスの組み合わせを指し、これは、データサーバ、データベース、データストレージデバイス及びデータ記憶媒体の任意の組み合わせ及び数を、任意の標準的な環境、分散環境またはクラスタ化された環境に含んでよい。アプリケーションサーバは、クライアントデバイスのための１つ以上のアプリケーションの態様を実行するために、必要に応じてデータストアと統合し、データアクセス及びアプリケーションのためのビジネスロジックの大多数を処理するための任意の適切なハードウェア及びソフトウェアを含むことがある。アプリケーションサーバは、データストアと協働してアクセス制御サービスを提供し、ユーザに転送されるテキスト、グラフィックス、音声及び／またはビデオなどのコンテンツを生成することができ、コンテンツは、この例ではハイパーテキストマークアップ言語（「ＨＴＭＬ」）、拡張マークアップ言語（「ＸＭＬ」）または別の適切な構造言語の形態でウェブサーバによってユーザに提供されてよい。全ての要求及び応答の扱い、ならびにクライアントデバイス１６０２とアプリケーションサーバ１６０８との間のコンテンツ配信は、ウェブサーバによって扱われることができる。本明細書において論じられる構造化符号は、本明細書の他の部分で論じられるような任意の適切なデバイスまたはホストマシン上で実行され得るため、ウェブ及びアプリケーションサーバは必要とされず、単に例示の構成要素であることを理解されたい。

データストア１６１０は、いくつかの個別のテーブル、データベースまたは特定の態様に関するデータを記憶するための他のデータ記憶機構及び媒体を含むことがある。例えば、示されるデータストアは、本明細書において記載されているモジュール、例えばリソーススケジューリング情報１６１２、ルート選定情報１６１４、セグメント予約情報１６１６及び／または在庫情報１６１８により用いられ得る情報を記憶するための機構を含む。適切なように上記の機構のうちのいずれか内に、またはデータストア１６１０内の追加の機構内に、格納され得る、ページ画像情報のため及び正しい情報にアクセスするために、データストア内に格納される必要があり得る、多くの他の態様があり得るということが理解されるべきである。データストア１６１０は、そのデータストアと関連付けられたロジックによって、アプリケーションサーバ１６０８から命令を受信し、その命令に応答してデータを取得し、更新し、または別の方法で処理するように動作可能である。

各々のサーバは、典型的には、全体的な管理及びそのサーバの動作のための実行可能なプログラム命令を提供するオペレーティングシステムを含み、典型的には、サーバのプロセッサによって実行されるとき、サーバがその意図された機能を実行することを可能にする命令を記憶したコンピュータ可読記憶媒体（例えば、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ、リードオンリメモリなど）を含む。オペレーティングシステム及びサーバの全体的な機能性についての適切な実装態様は既知であり、商業的に利用可能であり、特に、本明細書における開示を考慮して、当業者によって容易に実装される。

一実施形態における環境は、１つ以上のコンピュータネットワークまたは直接接続を使用し、通信リンクを介して相互接続された複数のコンピュータシステム及び構成要素を利用する、分散型コンピューティング環境である。しかしながら、このようなシステムは、図１６に例示されるよりも少ない数または多い数の構成要素を有するシステムにおいて同等に良好に動作し得ることが当業者によって理解される。したがって、図１６のシステム１６００の説明は、本質的に例示的であり、本開示の範囲を限定するものではないと捉えられるべきである。

様々な実施形態は多様な動作環境でさらに実装することができ、動作環境は、いくつかの場合、いくつかのアプリケーションのいずれかを操作するために使用できる１つ以上のユーザコンピュータ、コンピューティングデバイスまたは処理デバイスを含むことがある。ユーザまたはクライアントデバイスは、標準オペレーティングシステムを稼働させるデスクトップもしくはラップトップコンピュータ、ならびに、携帯ソフトウェアを稼働させかつ多数のネットワーキング及びメッセージプロトコルを支持することができる、セルラー、無線、及び携帯型デバイス等の、多数の汎用パーソナルコンピュータのうちのいずれかを含み得る。このようなシステムは、様々な市販のオペレーティングシステムならびに開発及びデータベース管理などの目的のための他の既知のアプリケーションを実行するいくつかのワークステーションを含むこともある。これらのデバイスは、ダミー端子、シンクライアント、ゲーム機、及びネットワークを介して通信することができる他のデバイス等の、他の電子デバイスもまた含み得る。

ほとんどの実施形態は、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（「ＴＣＰ／ＩＰ」）、オープンシステムインターコネクション（「ＯＳＩ」）、ファイルトランスポートプロトコル（「ＦＴＰ」）、ユニバーサルプラグアンドプレイ（「ＵｐｎＰ」）、ネットワークファイルシステム（「ＮＦＳ」）、共通インターネットファイルシステム（「ＣＩＦＳ」）及びＡｐｐｌｅＴａｌｋなどの様々な市販のプロトコルのいずれかを使用し、通信を支援するための当業者によく知られているだろう少なくとも１つのネットワークを活用する。ネットワークは、例えば、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、仮想プライベートネットワーク、インターネット、イントラネット、エクストラネット、公衆交換電話網、赤外線ネットワーク、無線ネットワーク及び／またはその任意の組み合わせであることがある。

ウェブサーバを利用する実施形態では、ウェブサーバは、ハイパーテキストトランスポートプロトコル（「ＨＴＴＰ」）サーバ、ＦＴＰサーバ、共通ゲートウェイインタフェース（「ＣＧＩ」）サーバ、データサーバ、Ｊａｖａ（登録商標）サーバ及びビジネスアプリケーションサーバを含む様々なサーバまたは中間層アプリケーションのいずれかを実行できる。サーバ（複数可）はまた、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｃ、Ｃ＃、もしくはＣ＋＋などのいずれかのプログラミング言語、またはＰｅｒｌ、Ｐｙｔｈｏｎ、もしくはＴＣＬなどのいずれかのスクリプト言語と共に、それらの組み合わせで記述された１つ以上のスクリプトまたはプログラムとして実装することができる、１つ以上のウェブアプリケーションを実行することによってなど、ユーザデバイスからの要求に応じてプログラムまたはスクリプトを実行することが可能であってもよい。サーバ（複数可）はまた、Ｏｒａｃｌｅ（登録商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）、Ｓｙｂａｓｅ（登録商標）、及びＩＢＭ（登録商標）からの商業的に利用可能なデータベースサーバを含むがそれらに限定されない、データベースサーバを含んでもよい。

環境は、上述の通り、様々なデータストアならびに他のメモリ及び記憶媒体を含むことがある。これらは、コンピュータの１つ以上にローカルな（及び／またはそこに常駐する）あるいはネットワーク全体でのコンピュータのいずれかまたは全てからリモートの記憶媒体上などの様々な場所に常駐することがある。実施形態の特定の一組においては、情報は、当業者が精通しているストレージエリアネットワーク（「ＳＡＮ」）に存在していてもよい。同様に、コンピュータ、サーバまたは他のネットワークデバイスに起因している機能を実行するためのいかなる必要なファイルも、必要に応じて、ローカルに及び／またはリモートに記憶することができる。システムがコンピュータ化されたデバイスを含む場合、このようなそれぞれのデバイスはバスを介して電気的に結合されてよいハードウェア要素を含むことがあり、要素は、例えば、少なくとも１つの中央演算処理装置（「ＣＰＵ」）、少なくとも１つの入力デバイス（例えば、マウス、キーボード、コントローラ、タッチスクリーンまたはキーパッド）及び少なくとも１つの出力デバイス（例えば、表示デバイス、プリンタまたはスピーカ）を含むことがある。また、このようなシステムは、例えば、ディスクドライブ、光学式ストレージデバイスなどの１つ以上のストレージデバイス及びランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）または読み出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）などのソリッドステートストレージデバイス、ならびに取り外し可能な媒体デバイス、メモリカード、フラッシュカードを含んでよい。

また、係るデバイスは、上述のようにコンピュータ可読記憶媒体読取り装置、通信装置（例えば、モデム、ネットワークカード（無線または有線）、赤外線通信装置等）、及び作業メモリを含むこともある。コンピュータ可読記憶媒体リーダは、コンピュータ可読情報を一時的に、及び／またはより恒久的に含み、記憶し、送信しかつ取り出すための、リモートストレージデバイス、ローカルストレージデバイス、固定ストレージデバイス及び／または取り外し可能なストレージデバイスならびに記憶媒体を表すコンピュータ可読記憶媒体と、接続することができ、またはそれを受容するように構成できる。システム及び様々なデバイスは、典型的に、オペレーティングシステム、及びクライアントアプリケーションまたはウェブブラウザ等のアプリケーションプログラムを含む、少なくとも１つのワーキングメモリデバイス内に位置する、多数のソフトウェアアプリケーション、モジュール、サービス、または他の要素を含み得る。代替の実施形態は上述の多数の変形形態を有してよいことを理解されたい。例えば、特製のハードウェアもまた使用され得、及び／または、特定の要素がハードウェア、ソフトウェア（アプレット等のポータブルソフトウェアを含む）、もしくはその両方において実装され得る。さらに、ネットワーク入力／出力デバイス等の、他のコンピューティングデバイスへの接続が利用されてよい。

コードまたはコードの一部を包含するための記憶媒体及びコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（「ＣＤ−ＲＯＭ］）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）もしくは他の光学ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または所望の情報を記憶するために使用することができ、かつシステムデバイスによってアクセスできる任意の他の媒体を含む、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータ等の情報の記憶及び／または送信のために任意の方法または技術で実装される揮発性及び不揮発性の媒体、取り外し可能及び取り外し不可能な媒体等であるが、これに限定されるものではない記憶媒体及び通信媒体を含む当該分野において既知の、または使用される任意の適切な媒体を含むことがある。本開示及び本明細書に提供される教示に少なくとも部分的に基づいて、当業者は様々な実施形態を実装するための他の方法及び／または手法を理解する。

したがって、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考えられるべきである。しかしながら、特許請求の範囲に示されるように、本開示のより広い趣旨及び範囲から逸脱することなく、それらに様々な修正及び変更が行われてもよいことが明白である。

他の変形が本開示の趣旨の中にある。ゆえに、開示された技法は様々な修正形態及び代替構成の影響を受けるが、その特定の例示の実施形態は図面に示され、上記に詳細に説明されている。しかしながら、本発明を特定の形式または開示される形式に限定する意図はなく、しかし、逆に、意図は、添付の特許請求の範囲において定義される本発明の趣旨及び範囲内に収まる、全ての修正、代替構造、及び等価物を網羅することであるということが理解されるべきである。

開示される実施形態を説明する文脈における（特に以下の特許請求の範囲の文脈における）用語「ａ」及び「ａｎ」及び「ｔｈｅ」ならびに同様の指示語の使用は、本明細書において別段の指示がない限り、または文脈に明らかに矛盾するものでない限り、単数及び複数の両方を網羅すると解釈されるべきである。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」、「ｈａｖｉｎｇ（有する）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、及び「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ（含む）」は、他に述べられない限り、制限がない用語（すなわち、「それに限定されないが含む」を意味する）として解釈されることになる。用語「接続される」は、仲介する何かが存在する場合であっても、部分的または全体的に中に含まれ、取り付けられ、または共に結合されるものとして解釈されることになる。本明細書における値の範囲の記載は、本明細書で他に示されない限り、その範囲内にある各々の別個の値を個々に指す簡略方法としての役割を果たすことが意図されるにすぎず、各々の別個の値は、それが本明細書で個々に記載されたように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書で別段の指示がない限り、または別様には文脈に明らかに矛盾するものでない限り、任意の適切な順序で実行できる。本明細書内に提供される任意及びすべての実施例、または例示的言語(例えば、「など」)の使用は、単に本発明の実施形態をより良く明らかにすることが意図され、別段の請求がない限り、本発明の範囲に対して制限を課すものではない。明細書の用語は、本発明の実施に不可欠な任意の非請求の要素を示すものと解釈されるべきではない。

本発明を実装するために本発明者らに知られている最良の形態を含む本発明の好ましい実施形態を本明細書に記載する。これらの好ましい実施形態の変形は、前述の説明を読むと当業者に明らかになり得る。本発明者らは、当業者がこのような変形例を適切に使用することを期待しており、本発明者らは本発明が本明細書に具体的に記載されたものとは別の方法で実施されることを意図する。したがって、本発明は、適用法によって許容されるように、本明細書に添付された特許請求の範囲に記載された主題の全ての改変及び均等物を含む。さらに、本明細書中で他に指示されない限り、あるいは文脈によって明らかに否定されない限り、それらの全ての考え得るバリエーションにおける上記要素の任意の組み合わせが本発明に包含される。

本明細書で引用される出願公開、特許出願、特許を含む全ての参考文献は、各々の参考文献が参照によって個々に且つ具体的に組み込まれるものと示される、その全体が本明細書で示されているのと同じ程度に参照によって本明細書に組み込まれる。本開示の実施形態の例は、以下の条項を鑑みて説明できる。

条項１。
施設の在庫を操作するための在庫管理システムであって、ロボット在庫ハンドラであって、剪断状態に入れられることに応答して在庫品目を把持するように構成される第１の把持エレメントと、剪断状態に入れられることに応答して前記在庫品目を把持するように構成される第２の把持エレメントと、前記第１及び第２の把持エレメントが取り付けられる持ち上げアセンブリであって、前記第１の把持エレメントによって前記在庫品目に加えるための第１の剪断力を生成し、前記第１の剪断力は前記第１の把持エレメントを剪断状態に入れるために配向されており、前記第２の把持エレメントによって前記在庫品目に加えるための第２の剪断力を生成し、前記第２の剪断力は前記第２の把持エレメントを剪断状態に入れるために配向されており、前記第１及び第２の剪断力は前記在庫品目の表面張力を誘発するように誘導されており、前記在庫品目を把持している前記第１及び第２の把持エレメントを介して前記在庫品目を移動するように構成される前記持ち上げアセンブリとを含む前記ロボット在庫ハンドラを含む、前記在庫管理システム。

条項２。
少なくとも１つのプロセッサと、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を格納している有形の非一時的メモリとを含み、前記ロボット在庫ハンドラに、前記第１及び第２の把持エレメントを前記在庫品目と接触状態にし、前記第１及び第２の剪断力を生成して、前記第１及び第２の把持エレメントが前記在庫品目を把持するようにさせ、前記在庫品目を把持している前記第１及び第２の把持エレメントを介して前記在庫品目を移動するようにさせる在庫管理コンポーネントをさらに含む、条項１に記載の在庫管理システム。

条項３。
前記第１の把持エレメントが、剪断状態に入れられることに応答して第１の粘着力を生成するように構成される第１の異方粘着性表面を含み、前記第２の把持エレメントが、剪断状態に入れられることに応答して第２の粘着力を生成するように構成される第２の異方粘着性表面を含み、前記第１及び第２の把持エレメントが、前記第１及び第２の剪断力によって前記第１及び第２の異方粘着性表面が前記在庫品目に付着するようにさせることによって、前記在庫品目を把持するように構成される、先行条項のいずれかに記載の在庫管理システム。

条項４。
前記第１及び第２の把持エレメントを在庫品目と接触状態にすることは、前記第１及び第２の把持エレメントを前記在庫品目の単一の実質的に平坦なまたは凹形の側部と接触状態にすることを含む、先行条項のいずれかに記載の在庫管理システム。

条項５。
前記第１及び第２の剪断力を発生させることは、前記第１及び第２の把持エレメントの間の分離距離の変化に、前記第１及び第２の剪断力が前記分離距離の前記変化に応答して所定の閾値よりも低下することを妨げることによって、適応するために構成される受動的な弾性安定器を提供することをさらに含む、先行条項のいずれかに記載の在庫管理システム。

条項６。
前記在庫ハンドラは前記持ち上げアセンブリと接続される水平移動アセンブリをさらに含み、前記在庫管理コンポーネントが、前記在庫品目を移動させる命令を受信し、前記ロボット在庫ハンドラに前記在庫品目を第１の位置から持ち上げさせ、前記水平移動アセンブリに、前記受信した命令に基づいて前記第２の位置に水平に前記在庫ハンドラを移動させ、前記在庫ハンドラに、前記第１及び第２の剪断力を解放することによって前記第２の位置で前記在庫品目を解放させるようにさらに構成される、先行条項のいずれかに記載の在庫管理システム。

条項７。
前記持ち上げアセンブリが、仮想スプリング力であって、前記第１及び第２の剪断力が所定の閾値よりも低下することを妨げるために構成される前記仮想スプリング力を発生させるようにさらに構成される、先行条項のいずれかに記載の在庫管理システム。

条項８。
前記ロボット在庫ハンドラがインピーダンスコントローラであって、前記仮想スプリング力を発生させるように操作可能な前記インピーダンスコントローラをさらに含む、先行条項のいずれかに記載の在庫管理システム。

条項９。
前記在庫品目に関して視覚データを取得するように操作可能な１つ以上のセンサであって、前記在庫管理コンポーネントが、前記１つ以上のセンサを介して前記在庫品目に関する前記視覚データを取得し、前記視覚データに部分的に基づいて前記第１及び第２の把持エレメントを受容するのに適している前記在庫品目の１つ以上の接触表面を識別し、前記ロボット在庫ハンドラに前記第１及び第２の把持エレメントを前記１つ以上の接触面と接触状態にさせるようにさらに構成される前記１つ以上のセンサをさらに含む、先行条項のいずれかに記載の在庫管理システム。

条項１０。
前記ロボット在庫ハンドラに前記第１及び第２の把持エレメントを前記在庫品目と接触状態にするようにさせることが、前記把持エレメントを前記在庫品目の上面に垂直に降下させることを含み、前記ロボット在庫ハンドラに前記在庫品目を移動させることが、前記在庫品目を垂直に持ち上げることを含む、先行条項のいずれかに記載の在庫管理システム。

条項１１。
剪断状態に入れられることに応答して在庫品目を把持するように構成される第１の把持エレメントと、剪断状態に入れられることに応答して前記在庫品目を把持するように構成される第２の把持エレメントと、前記第１及び第２の把持エレメントが取り付けられる持ち上げアセンブリであって、前記第１の把持エレメントによって前記在庫品目に加えるための第１の剪断力を生成し、前記第１の剪断力は前記第１の把持エレメントを剪断状態に入れるために配向されており、前記第２の把持エレメントによって前記在庫品目に加えるための第２の剪断力を生成し、前記第２の剪断力は前記第２の把持エレメントを剪断状態に入れるために配向されており、前記第１及び第２の剪断力は前記在庫品目の中心から離れて配向されており、前記在庫品目を把持している前記第１及び第２の把持エレメントを介して前記在庫品目を移動するように構成される前記持ち上げアセンブリとを含む、ロボット在庫ハンドラ。

条項１２。
前記第１の把持エレメントが第１の異方粘着性表面を含み、前記第２の把持エレメントが第２の異方粘着性表面を含み、前記第１及び第２の異方粘着性表面のそれぞれが、１Ｎ／ｃｍ^２の剪断を受けると少なくとも５Ｎ／ｃｍ^２の粘着力を生じるように操作可能である、条項１１に記載のロボット在庫ハンドラ。

条項１３。
前記持ち上げアセンブリが、前記第１の把持エレメントと接続される第１の機械的リンク機構と、前記第２の把持エレメントと接続される第２の機械的リンク機構と、前記第１及び第２の剪断力を生成するために前記第１の機械的リンク機構及び前記第２の機械的リンク機構を互いから離れて移動するように構成される少なくとも１つのアクチュエータとを含む、先行条項のいずれかに記載のロボット在庫ハンドラ。

条項１４。
前記少なくとも１つのアクチュエータが前記第１の機械的リンク機構及び前記第２の機械的リンク機構を互いに対して回転させるように構成される、先行条項のいずれかに記載のロボット在庫ハンドラ。

条項１５。
前記第１の把持エレメントと接続される第１の回転エレメントであって、前記第１の把持エレメントが前記第１の回転エレメントの第１の凸曲面のまわりに配置される前記第１の回転エレメントと、前記第２の把持エレメントと接続される第２の回転エレメントであって、前記第２の把持エレメントが前記第２の回転エレメントの第２の凸曲面のまわりに配置される前記第２の回転エレメントと、前記第１及び第２の剪断力を発生させるために前記第１及び第２の回転エレメントを互いから反対方向に回転させるように構成される少なくとも１つのアクチュエータとをさらに含む、先行条項のいずれかに記載のロボット在庫ハンドラ。

条項１６。
前記第１の把持エレメントが第１の基板及び前記第１の基板と接続される第１の異方粘着性表面を含み、前記第２の把持エレメントが第２の基板及び前記第２の基板と接続される第２の異方粘着性表面を含み、前記第１及び第２の基板は、前記第１及び第２の把持エレメントが前記第１及び第２の基板を変形させることによって不規則表面に適合することができるように、変形可能である、先行条項のいずれかに記載のロボット在庫ハンドラ。

条項１７。
前記第１の把持エレメントが、第１の構造部分及び前記第１の構造部分に取り外し可能に接続される第１の取り外し可能部分を含み、前記第１の取り外し可能部分は第１の異方粘着性表面及び第１の基板を含み、前記第２の把持エレメントが、第２の構造部分及び前記第２の構造部分に取り外し可能に接続される第２の取り外し可能部分を含み、前記第２の取り外し可能部分は第２の異方粘着性表面及び第２の基板を含む、先行条項のいずれかに記載のロボット在庫ハンドラ。

条項１８。
在庫品目を移動する要求を在庫管理コンポーネントで受信することと、ロボット在庫ハンドラに前記在庫品目を第１及び第２の把持エレメントと係合させることであって、前記第１及び第２の把持エレメントのそれぞれは剪断状態に入れられると前記在庫品目を把持するように構成される、前記係合させることと、前記第１及び第２の把持エレメントを剪断状態に入れて前記第１及び第２の把持エレメントに前記在庫品目を把持させるために前記ロボット在庫ハンドラに前記在庫品目と相互作用させることと、前記第１及び第２の把持エレメントを剪断状態に入れることを維持すると共に前記ロボット在庫ホルダに前記在庫品目を移動させることとを含む、コンピュータによる実装方法。

条項１９。
前記第１及び第２の把持エレメントに関する過去の使用情報を判定することと、前記過去の使用情報に部分的に基づいてユーザに提示するための警告を生成することとをさらに含む、条項１８に記載のコンピュータによる実装方法。

条項２０。
前記第１及び第２の把持エレメントを前記剪断状態に入れることと関連した横力をモニタすることと、前記横力が成功した把持動作と関連した所定の閾値より小さいことを検出することと、前記横力が前記所定の閾値より小さいことを検出することに部分的に基づいてユーザに提示するための警告を生成することとをさらに含む、先行条項のいずれかに記載のコンピュータによる実装方法。

条項２１。
センサによって前記在庫品目をスキャンすることと、前記スキャンすることに部分的に基づいて前記第１及び第２の把持エレメントによって把持するのに適した前記在庫品目上の１つ以上の接触表面を位置特定することと、前記位置特定することに部分的に基づいて前記ロボット在庫ハンドラに前記１つ以上の接触面で前記在庫品目と接触させることとをさらに含む、先行条項のいずれかに記載のコンピュータによる実装方法。

条項２２。
前記異方粘着性エレメントと前記在庫品目の間の相互作用を介して生成される剪断状態に入れられることに応答して在庫品目を把持するように構成される異方粘着性エレメントと、
前記異方粘着性エレメントから離れて間隔を置かれて前記在庫品目と連結する機械的支持であって、前記異方粘着性エレメント及び機械的支持の少なくとも１つは把持構成と非把持構成の間で調節可能であり、前記異方粘着性エレメント及び機械的支持が、前記把持構成では第１の距離によって、そして、前記非把持構成では第２の距離によって切り離されて、前記第２の距離は前記第１の距離と異なる、前記機械的支持と
を含み、
前記機械的支持及び前記異方粘着性エレメントが前記把持構成の前記在庫品目と接触すると、前記異方粘着性エレメントは、前記把持構成から前記非把持構成への再構成に応答して前記在庫品目を解放するように構成され、
前記機械的支持及び異方粘着性エレメントが、前記異方粘着性エレメントと前記機械的支持が前記在庫品目と接触している間に前記非把持構成から前記把持構成に再構成されると、前記機械的支持は、前記在庫品目と前記異方粘着性エレメントの間に相対的運動を誘発して、前記異方粘着性エレメントに前記在庫品目を把持させるように前記異方粘着性エレメントを剪断状態に入れる、
在庫ハンドラ。

条項２３。
前記異方粘着性エレメント及び前記機械的支持と接続される持ち上げアセンブリであって、前記持ち上げアセンブリは前記異方粘着性エレメント及び前記機械的支持を介して前記在庫品目を移動するように構成される前記持ち上げアセンブリをさらに含む、条項２２に記載の在庫ハンドラ。

条項２４。
フレーム部材をさらに含み、前記異方粘着性エレメント及び機械的支持が前記フレーム部材の上に取り付けられ、前記異方粘着性エレメントが前記機械的支持の上に配置される、条項２２に記載の在庫ハンドラ。

条項２５。
前記機械的支持が前記異方粘着性エレメントに対してスライド可能に取り付けられ、それによって、前記異方粘着性エレメント及び機械的支持が前記在庫品目に係合すると、前記機械的支持が有限距離だけ前記異方粘着性エレメントから移動して前記異方粘着性エレメントを剪断状態に入れることができる、条項２２に記載の在庫ハンドラ。

条項２６。
前記機械的支持が重力の方向と反対側に作用する弾性コネクタによって前記異方粘着性エレメントの方へ向かってバイアスされ、それによって、前記機械的支持が前記在庫品目に係合すると、前記機械的支持及び前記異方粘着性エレメントが前記在庫品目の重量に応答して前記非把持構成から前記把持構成に再構成され得る、条項２５に記載の在庫ハンドラ。

条項２７。
前記異方粘着性エレメントが、１Ｎ／ｃｍ^２の剪断を受けると少なくとも５Ｎ／ｃｍ^２の粘着力を生じるように操作可能である、条項２２に記載の在庫ハンドラ。

条項２８。
前記異方粘着性エレメントに接続される基板をさらに含む、条項２２に記載の在庫ハンドラ。

条項２９。
前記機械的支持が前記在庫品目の端で垂直方向に前記在庫品目を支持するように構成される一方で、前記異方粘着性エレメントが水平方向に前記在庫品目を支持して前記機械的支持の上に前記在庫品目を保持するように構成される、条項２２に記載の在庫ハンドラ。

条項３０。
在庫品目を移動する方法であって、
第１の位置に配置されている在庫品目を異方粘着性エレメント及び支持エレメントと接触させることと、
前記在庫品目に前記異方粘着性エレメントに対して剪断力を加えさせて、それにより前記異方粘着性エレメントに、前記異方粘着性エレメントまたは前記支持エレメントの１つを移動することによって前記在庫品目を把持させて、前記在庫品目と前記異方粘着性エレメントの間に相対的運動を誘発させることと、
前記在庫品目を把持するように前記異方粘着性エレメントが剪断状態に入れられている間に、前記在庫品目を前記第１の位置から第２の位置まで移動することと、
前記支持エレメントを動かして前記在庫品目に前記異方粘着性エレメントに対して前記剪断力を加えるのをやめさせることによって、前記第２の位置で前記在庫品目を解放することと
を含む、前記方法。

条項３１。
前記異方粘着性エレメント及び前記支持エレメントを介して前記在庫品目を垂直に持ち上げること
をさらに含む、条項３０に記載の方法。

条項３２。
前記異方粘着性エレメントを前記在庫品目の垂直側部と接触状態にすることと、
前記異方粘着性エレメントが前記在庫品目を把持する間に、前記異方粘着性エレメントの下の前記在庫品目の前記垂直側部の端で前記支持エレメントによって前記在庫品目を支持することと
をさらに含む、条項３０に記載の方法。

条項３３。
前記支持エレメントを有限距離だけ前記異方粘着性エレメントから遠ざけて前記剪断力を発生させること
をさらに含む、条項３０に記載の方法。

条項３４。
前記在庫品目を移動する命令を受信することと、
前記支持エレメント及び前記異方粘着性エレメントと接続される持ち上げアセンブリに前記在庫品目を前記第１の位置から持ち上げさせることと、
前記支持エレメント及び前記異方粘着性エレメントと接続される水平移動アセンブリに前記在庫品目を水平に移動させることと、
前記異方粘着性エレメント上の前記剪断力を解放することによって前記異方粘着性エレメントに前記第２の位置で前記在庫品目を解放させることと
をさらに含む、条項３０に記載の方法。

条項３５。
センサによって前記在庫品目をスキャンすることと、
前記スキャンすることに部分的に基づいて前記異方粘着性エレメントによって把持するのに適した前記在庫品目上の接触面を位置特定することと、
前記異方粘着性エレメントに前記接触面で前記在庫品目と接触させることと
をさらに含む、条項３０に記載の方法。

条項３６。
前記剪断力に関連する横力をモニタすることと、
前記横力が成功した把持動作と関連した所定の閾値より小さいことを検出することと、
前記横力が前記所定の閾値より小さいことを検出することに部分的に基づいてユーザに提示するための警告を生成することと
をさらに含む、条項３０に記載の方法。

条項３７。
異方粘着性エレメントと品目の間の相互作用を介して生成される剪断状態に入れられる前記異方粘着性エレメントの異方粘着性表面に応答して前記品目を把持するように構成される前記異方粘着性エレメントと、
前記異方粘着性エレメントから離れて間隔を置かれて前記品目と接触する機械的支持であって、前記異方粘着性エレメント及び機械的支持の少なくとも１つは把持構成と非把持構成の間で調節可能であり、前記異方粘着性エレメント及び機械的支持が、前記把持構成では第１の距離によって、そして、前記非把持構成では第２の距離によって切り離されて、前記第２の距離は前記第１の距離と異なる、前記機械的支持と
を含む在庫ハンドラと、
少なくとも１つのプロセッサと、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を格納している有形の非一時的メモリとを含む在庫管理コンポーネントであって、前記在庫ハンドラに、
前記異方粘着性エレメント及び機械的支持に前記非把持構成の前記品目に接触させ、
前記品目に加えるための前記異方粘着性エレメントによる剪断力であって、前記異方粘着性エレメント及び機械的支持を前記非把持構成から前記把持構成に再構成することによって前記異方粘着性表面を剪断状態に入れるために配向されている前記剪断力を発生させ、
前記品目及び前記把持構成の前記品目を支持している前記機械的支持を把持している前記異方粘着性エレメントを介して前記品目を保持する
ことをさせる、前記在庫管理コンポーネントと
を含む在庫管理システム。

条項３８。
前記支持エレメントが、前記在庫ハンドラと接続されて前記異方粘着性エレメントの下に配置される機械的支持を含み、前記支持エレメントは前記異方粘着性表面の少なくとも一部に平行方向に前記品目を支持するように構成される、
条項３７に記載のシステム。

条項３９。
前記支持エレメントがスライドするように前記在庫ハンドラと接続され、前記異方粘着性表面の少なくとも一部に平行方向に前記異方粘着性エレメントに対して有限距離だけスライドするように構成され、それにより、前記異方粘着性エレメントが前記品目と接触しており、かつ前記異方粘着性エレメントが前記品目に関して移動するときに、前記支持エレメントが、前記異方粘着性エレメントによって前記品目に加えられる前記剪断力を制限する、
条項３８に記載のシステム。

条項４０。
前記支持エレメントがスライドするように前記在庫ハンドラと接続され、前記異方粘着性表面の少なくとも一部に平行方向に前記異方粘着性エレメントに対して有限距離だけスライドするように構成され、前記有限距離は前記剪断力が所定の閾値よりも低下するのを防止するために十分に長い、
条項３８に記載のシステム。

条項４１。
前記在庫管理コンポーネントが、前記在庫ハンドラに、前記品目及び前記品目を支持している前記支持エレメントを把持している前記異方粘着性エレメントを介して、前記異方粘着性エレメントを第１の位置から第２の位置まで移動させるようにさらに構成される、
条項３７に記載のシステム。

Claims

施設の在庫を操作するための在庫管理システムであって、
ロボット在庫ハンドラであって、
剪断状態に入れられる第１の把持エレメントに応答して在庫品目を把持するように構成される第１の把持エレメントと、
剪断状態に入れられる第２の把持エレメントに応答して前記在庫品目を把持するように構成される第２の把持エレメントと、
前記第１及び第２の把持エレメントが取り付けられる持ち上げアセンブリであって、
前記第１の把持エレメントによって前記在庫品目に加えるための第１の剪断力を生成し、前記第１の剪断力は前記第１の把持エレメントを剪断状態に入れるために配向されており、
前記第２の把持エレメントによって前記在庫品目に加えるための第２の剪断力を生成し、前記第２の剪断力は前記第２の把持エレメントを剪断状態に入れるために配向されており、前記第１及び第２の剪断力は、前記在庫品目の表面張力を誘発するように、互いから離れて誘導されており、
前記在庫品目を把持している前記第１及び第２の把持エレメントを介して前記在庫品目を移動する
ように構成される前記持ち上げアセンブリと
を含む前記ロボット在庫ハンドラと、
少なくとも１つのプロセッサと、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を格納している有形の非一時的メモリとを含み、前記ロボット在庫ハンドラに、
前記第１及び第２の把持エレメントを前記在庫品目と接触状態にし、
前記第１及び第２の剪断力を生成して、前記第１及び第２の把持エレメントが前記在庫品目を把持するようにさせ、
前記在庫品目を把持している前記第１及び第２の把持エレメントを介して前記在庫品目を移動する
ようにさせる在庫管理コンポーネント
を含む、前記在庫管理システム。
前記第１の把持エレメントが、剪断状態に入れられることに応答して第１の粘着力を生成するように構成される第１の異方粘着性表面を含み、
前記第２の把持エレメントが、剪断状態に入れられることに応答して第２の粘着力を生成するように構成される第２の異方粘着性表面を含み、
前記第１及び第２の把持エレメントが、前記第１及び第２の剪断力によって前記第１及び第２の異方粘着性表面が前記在庫品目に付着するようにさせることによって、前記在庫品目を把持するように構成される、
請求項１に記載の在庫管理システム。
前記第１及び第２の把持エレメントを在庫品目と接触状態にすることは、前記第１及び第２の把持エレメントを前記在庫品目の単一の実質的に平坦なまたは凹形の側部と接触状態にすることを含む、
請求項１に記載の在庫管理システム。
前記第１及び第２の剪断力を発生させることは、前記第１及び第２の把持エレメントの間の分離距離の変化に、前記第１及び第２の剪断力が前記分離距離の前記変化に応答して所定の閾値よりも低下することを妨げることによって、適応するために構成される受動的な弾性安定器を提供することをさらに含む、
請求項１に記載の在庫管理システム。
前記在庫ハンドラは前記持ち上げアセンブリと接続される水平移動アセンブリをさらに含み、前記在庫管理コンポーネントが、
前記在庫品目を移動させる命令を受信し、
前記ロボット在庫ハンドラに前記在庫品目を第１の位置から持ち上げさせ、
前記水平移動アセンブリに、前記受信した命令に基づいて前記第２の位置に水平に前記在庫ハンドラを移動させ、
前記在庫ハンドラに、前記第１及び第２の剪断力を解放することによって前記第２の位置で前記在庫品目を解放させる
ようにさらに構成される、請求項１に記載の在庫管理システム。
前記持ち上げアセンブリが、仮想スプリング力であって、前記第１及び第２の剪断力が所定の閾値よりも低下することを妨げるために構成される前記仮想スプリング力を発生させるようにさらに構成される、請求項１に記載の在庫管理システム。
前記ロボット在庫ハンドラがインピーダンスコントローラであって、前記仮想スプリング力を発生させるように操作可能な前記インピーダンスコントローラをさらに含む、請求項６に記載の在庫管理システム。
前記在庫品目に関して視覚データを取得するように操作可能な１つ以上のセンサであって、前記在庫管理コンポーネントが、
前記１つ以上のセンサを介して前記在庫品目に関する前記視覚データを取得し、
前記視覚データに部分的に基づいて前記第１及び第２の把持エレメントを受容するのに適している前記在庫品目の１つ以上の接触表面を識別し、
前記ロボット在庫ハンドラに前記第１及び第２の把持エレメントを前記１つ以上の接触面と接触状態にするようにさせる
ようにさらに構成される前記１つ以上のセンサ
をさらに含む、請求項１に記載の在庫管理システム。
前記ロボット在庫ハンドラに前記第１及び第２の把持エレメントを前記在庫品目と接触状態にするようにさせることが、前記把持エレメントを前記在庫品目の上面に垂直に降下させることを含み、
前記ロボット在庫ハンドラに前記在庫品目を移動させることが、前記在庫品目を垂直に持ち上げることを含む、
請求項１に記載の在庫管理システム。
ロボット在庫ハンドラであって、
剪断状態に入れられる第１の把持エレメントに応答して在庫品目を把持するように構成される第１の把持エレメントと、
剪断状態に入れられる第２の把持エレメントに応答して前記在庫品目を把持するように構成される第２の把持エレメントと、
前記第１及び第２の把持エレメントが取り付けられる持ち上げアセンブリであって、
前記第１の把持エレメントによって前記在庫品目に加えるための第１の剪断力を生成し、前記第１の剪断力は前記第１の把持エレメントを剪断状態に入れるために配向されており、
前記第２の把持エレメントによって前記在庫品目に加えるための第２の剪断力を生成し、前記第２の剪断力は前記第２の把持エレメントを剪断状態に入れるために配向されており、前記第１及び第２の剪断力は、前記在庫品目の中心から離れて配向されており、
前記在庫品目を把持している前記第１及び第２の把持エレメントを介して前記在庫品目を移動する
ように構成される前記持ち上げアセンブリと
を含む前記ロボット在庫ハンドラ。
前記第１の把持エレメントが第１の異方粘着性表面を含み、
前記第２の把持エレメントが第２の異方粘着性表面を含み、
前記第１及び第２の異方粘着性表面のそれぞれが、１Ｎ／ｃｍ^２の剪断を受けると少なくとも５Ｎ／ｃｍ^２の粘着力を生じるように操作可能である、請求項１０に記載のロボット在庫ハンドラ。
前記持ち上げアセンブリが、
前記第１の把持エレメントと接続される第１の機械的リンク機構と、
前記第２の把持エレメントと接続される第２の機械的リンク機構と、
前記第１及び第２の剪断力を生成するために前記第１の機械的リンク機構及び前記第２の機械的リンク機構を互いから離れて移動するように構成される少なくとも１つのアクチュエータと
を含む、請求項１０に記載のロボット在庫ハンドラ。
前記少なくとも１つのアクチュエータが前記第１の機械的リンク機構及び前記第２の機械的リンク機構を互いに対して回転させるように構成される、請求項１２に記載のロボット在庫ハンドラ。
前記第１の把持エレメントと接続される第１の回転エレメントであって、前記第１の把持エレメントが前記第１の回転エレメントの第１の凸曲面のまわりに配置される前記第１の回転エレメントと、
前記第２の把持エレメントと接続される第２の回転エレメントであって、前記第２の把持エレメントが前記第２の回転エレメントの第２の凸曲面のまわりに配置される前記第２の回転エレメントと、
前記第１及び第２の剪断力を発生させるために前記第１及び第２の回転エレメントを互いから反対方向に回転させるように構成される少なくとも１つのアクチュエータと
をさらに含む、請求項１０に記載のロボット在庫ハンドラ。
前記第１の把持エレメントが第１の基板及び前記第１の基板と接続される第１の異方粘着性表面を含み、
前記第２の把持エレメントが第２の基板及び前記第２の基板と接続される第２の異方粘着性表面を含み、
前記第１及び第２の基板は、前記第１及び第２の把持エレメントが前記第１及び第２の基板を変形させることによって不規則表面に適合することができるように、変形可能である、請求項１０に記載のロボット在庫ハンドラ。
前記第１の把持エレメントが、第１の構造部分及び前記第１の構造部分に取り外し可能に接続される第１の取り外し可能部分を含み、前記第１の取り外し可能部分は第１の異方粘着性表面及び第１の基板を含み、
前記第２の把持エレメントが、第２の構造部分及び前記第２の構造部分に取り外し可能に接続される第２の取り外し可能部分を含み、前記第２の取り外し可能部分は第２の異方粘着性表面及び第２の基板を含む、請求項１０に記載のロボット在庫ハンドラ。
在庫品目を移動する要求を在庫管理コンポーネントで受信することと、
ロボット在庫ハンドラに前記在庫品目を第１及び第２の把持エレメントと係合させることであって、前記第１の把持エレメントは剪断状態に入れられる前記第１の把持エレメントに応答して前記在庫品目を把持するように構成され、前記第２の把持エレメントは剪断状態に入れられる前記第２の把持エレメントに応答して前記在庫品目を把持するように構成される、前記係合させることと、
前記第１及び第２の把持エレメントを互いから離れて剪断状態に入れて前記第１及び第２の把持エレメントに前記在庫品目を把持させるために前記ロボット在庫ハンドラに前記在庫品目と相互作用させることと、
前記第１及び第２の把持エレメントを剪断状態に入れることを維持すると共に前記ロボット在庫ハンドラに前記在庫品目を移動させることと
を含む、コンピュータによる実装方法。
前記第１及び第２の把持エレメントに関する過去の使用情報を判定することと、
前記過去の使用情報に部分的に基づいてユーザに提示するための警告を生成することと
をさらに含む、請求項１７に記載のコンピュータによる実装方法。
前記第１及び第２の把持エレメントを前記剪断状態に入れることと関連した横力をモニタすることと、
前記横力が成功した把持動作と関連した所定の閾値より小さいことを検出することと、
前記横力が前記所定の閾値より小さいことを検出することに部分的に基づいてユーザに提示するための警告を生成することと
をさらに含む、請求項１７に記載のコンピュータによる実装方法。
センサによって前記在庫品目をスキャンすることと、
前記スキャンすることに部分的に基づいて前記第１及び第２の把持エレメントによって把持するのに適した前記在庫品目上の１つ以上の接触表面を位置特定することと、
前記位置特定することに部分的に基づいて前記ロボット在庫ハンドラに前記１つ以上の接触面で前記在庫品目と接触させることと
をさらに含む、請求項１７に記載のコンピュータによる実装方法。